Натриева карбоксиметилцелулоза (CMC) за покритие на хартия

Натриева карбоксиметилцелулоза (CMC)е анионен водоразтворим полимер, получен чрез химическа модификация на базата на естествена целулоза. Той има добра водоразтворимост, филмообразуващи свойства, адхезия, сгъстяване и стабилност на суспензията и се използва широко в много звена на хартиената промишленост, особено при формулирането на покрития за хартия.

1. Основни изисквания за покритие на хартия

Основната цел на покритието на хартията е да подобри повърхностните свойства на хартията, включително гладкост, гланц, непрозрачност, абсорбция на мастило, адаптивност към печат и др. Общите формули за покрития са съставени от пигменти (като каолин, калциев карбонат, талк и др.), свързващи вещества (като емулсии, нишесте, CMC и др.) и други добавки (като дисперсанти, лубриканти, хидроизолационни агенти и др.). По време на процеса на нанасяне на покритие, стабилността и течливостта на формулата на покритието и структурата на покритието след изсъхване играят решаваща роля за крайното качество на хартията.

2. Ролята на CMC в покритието на хартията

2.1. Функция на свързващото устройство

CMC може да се използва като спомагателно свързващо вещество за пигменти и да работи с основното свързващо вещество (като емулсия, нишесте), за да подобри адхезията на пигментите върху повърхността на хартията, като по този начин повиши устойчивостта на покритието и устойчивостта на отлепване.

2.2. Сгъстител и регулатор на реологията

CMC може да образува колоиден разтвор с определен вискозитет във вода, което може ефективно да регулира реологичните свойства на покритието, да подобри еднородността и стабилността на покритието по време на процеса на нанасяне и да помогне за получаване на равномерна дебелина на покритието.

2.3. Стабилизатор на дисперсията

Добавянето на подходящо количество CMC към формулата на покритието може да подобри диспергируемостта на пигментните частици, да инхибира утаяването и флокулацията на пигмента и да осигури стабилността на покритието по време на съхранение и употреба.

2.4. Подобряване на характеристиките на покритието

CMC има добра гъвкавост и еднородност на филма след образуването му, което може значително да подобри плоскостта на повърхността, гладкостта и адаптивността на покритието към печат, особено подходящо за хартия с покритие, бял картон с покритие, висококачествена печатна хартия и др.

2.5. Задържане на вода и смазваща способност

CMC може да подобри капацитета за задържане на вода на покритието, да предотврати бързото изпаряване на водата в покритието при високоскоростно нанасяне или сушене и да осигури равномерно образуване на покритието; в същото време, неговата смазваща способност също помага за намаляване на механичното триене и подобряване на производствената ефективност.

3. Характеристики на употребата на CMC

3.1. Отлична разтворимост във вода

CMC се разтваря лесно в студена вода, лесен е за употреба и може да се приготви директно при стайна температура без нагряване.

3.2. Видове с богат вискозитет

CMC с различни степени на вискозитет е подходящ за различни видове хартия с покритие и изисквания на процеса. Потребителите могат да изберат подходящия модел според реалните си нужди.

3.3. Добра химическа стабилност

CMC има силна толерантност към топлина, светлина, киселини и основи и не се разгражда лесно след продължителна употреба.

3.4. Екологично чист и нетоксичен

Като целулозно производно от естествени източници, CMC е нетоксичен и безвреден, което е в съответствие с посоката на развитие на екологичната защита на околната среда в хартиената промишленост.

4. Ключови моменти от процеса на кандидатстване

В реална употреба, за да се гарантира, че CMC играе най-добра роля в системата за покритие, трябва да се отбележат следните точки:

4.1. Подходящ метод на разтваряне

Преди употреба, CMC трябва бавно да се добави към студена вода при бъркане с висока скорост, за да се избегне агломерация и локално прекомерно сгъстяване. Препоръчително е да се добавя на порции и да се бърка непрекъснато, докато се разтвори напълно.

4.2. Правилен контрол на дозата

Обикновено количеството добавена CMC е от 0,1% до 0,5% от сухото тегло на покритието. Количеството се регулира според изискванията за характеристики на покритието и процеса на нанасяне. Добавянето на твърде много може да доведе до твърде висок вискозитет на покритието, което да повлияе на процеса на нанасяне.

4.3. Добра съвместимост с други добавки

CMC е съвместим с различни добавки за покритие (като емулсии, дисперсанти, консерванти и др.), но трябва да се обърне внимание на съвместимостта му със силни катионни добавки, за да се предотврати флокулация и утаяване.

5. Примери за приложение на CMC в различни видове хартия

Хартия с покритие: използва се за подобряване на гладкостта и яркостта на покритието, като същевременно се подобрява адхезията на покритието;

Бял картон: подобрява устойчивостта на сгъване и адаптивността на печат;

Хартия за етикети и термохартия: подобряват равномерността на повърхностното покритие и яснотата на печат;

Покрита вестникарска хартия: подобрява стабилността на покривната течност и намалява феномена на проникване на печатарско мастило.

Като естествено полимерно съединение с отлични характеристики, натриевата карбоксиметилцелулоза играе множество функции в покритията за хартия, като например свързване, сгъстяване, диспергиране и подобряване на повърхностните свойства. Ниската ѝ цена, добрата стабилност и екологичните ѝ характеристики я правят важна в съвременната хартиена индустрия. С непрекъснатото подобряване на изискванията за качество на хартията и насърчаването на концепциите за зелено производство на хартия,CMC ще продължи да играе по-широк потенциал за приложение в областта на покритията за хартия.